(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録層を有する多層型光ディスク又は光情報記録再生装置の光軸に対する対物レンズの傾き角を調整する傾き角調整方法において、
前記多層型光ディスクに対する使用波長λ（単位：ｎｍ）、前記対物レンズの開口数ＮＡがそれぞれ、
３９０＜λ＜４２０
０．７５＜ＮＡ＜０．９０
であり、
所定の透明平行平板を介してのスポット品質を所定の規格に適合するように前記対物レンズの傾き角を決定する傾き角決定ステップと、
前記決定された傾き角まで前記対物レンズを傾ける傾き角変化ステップと、
を有し、
前記所定の透明平行平板の厚みをｔ１（単位：ｍｍ）と定義し、軸外光束が前記対物レンズに入射した時のコマ収差の発生が最も少ない設計上の保護層厚をｔ２（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件
−０．０１５＜ｔ１−ｔ２＜０．０００
を満たす、
対物レンズの傾き角調整方法。
【請求項２】
前記対物レンズからの波面を前記所定の透明平行平板を介して観測する波面観測ステップを有し、
前記傾き角決定ステップでは、前記観測された波面に基づいて前記傾き角を決定し、
前記傾き角変化ステップでは、前記決定された傾き角まで前記対物レンズを傾け、
前記観測される波面が前記所定の規格に適合するまで前記波面観測ステップから前記傾き角変化ステップまでを繰り返し行う、
請求項１に記載の対物レンズの傾き角調整方法。
【請求項３】
前記所定の透明平行平板を介してスポット形状測定を行うスポット形状観測ステップを有し、
前記傾き角決定ステップでは、前記観測されたスポット形状に基づいて前記傾き角を決定し、
前記傾き角変化ステップでは、前記決定された傾き角まで前記対物レンズを傾け、
前記観測されるスポット形状が前記所定の規格に適合するまで前記スポット形状観測ステップから前記傾き角変化ステップまでを繰り返し行う、
請求項１に記載の対物レンズの傾き角調整方法。
【請求項４】
前記所定の透明平行平板を介してジッター測定を行うジッター観測ステップを有し、
前記傾き角決定ステップでは、前記観測されたジッターに基づいて前記傾き角を決定し、
前記傾き角変化ステップでは、前記決定された傾き角まで前記対物レンズを傾け、
前記観測されるジッターが前記所定の規格に適合するまで前記ジッター観測ステップから前記傾き角変化ステップまでを繰り返し行う、
請求項１に記載の対物レンズの傾き角調整方法。
【請求項５】
前記複数の記録層のうち最も薄い保護層厚をｔｍｉｎと定義し、最も厚い保護層厚をｔｍａｘと定義した場合に、次の条件
ｔｍｉｎ＜ｔ２＜ｔｍａｘ
を満たすことを特徴する、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の対物レンズの傾き角調整方法。
【請求項６】
次の条件
０．０４５＜ｔ１＜０．１０５
０．０６０＜ｔ２＜０．１００
を満たすことを特徴する、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の対物レンズの傾き角調整方法。
【請求項７】
次の条件
０．０７０＜ｔ１＜０．０８０
０．０６５＜ｔ２＜０．０９５
を満たすことを特徴する、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の対物レンズの傾き角調整方法。
【請求項８】
前記スポット品質が前記所定の規格に適合した時に前記透明平行平板を介して観測される波面のコマ収差成分が実質的に０である、
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の対物レンズの傾き角調整方法。
【請求項９】
波長λ（単位：ｎｍ）の光束を射出する光源と、
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の傾き角調整方法を用いて前記傾き角が調整された、前記射出された波長λの光束を複数の記録層を有する多層型光ディスクの各記録面上に集光する対物レンズと、
を有する、
光情報記録再生装置。
【請求項１０】
波長λ（単位：ｎｍ）の光束を射出する光源と、
前記射出された波長λの光束を前記複数の記録層を有する多層型光ディスクの各記録面上に集光する対物レンズと、
を有し、
前記波長λ、前記対物レンズの開口数ＮＡがそれぞれ、
３９０＜λ＜４２０
０．７５＜ＮＡ＜０．９０
であり、
軸外光束が前記対物レンズに入射した時のコマ収差の発生が最も少ない設計上の保護層厚をｔ２（単位：ｍｍ）と定義し、前記多層型光ディスクに対する情報の記録又は再生を行ったときにコマ収差が最小となる該多層型光ディスクの保護層厚をｔ３（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件
−０．０１５＜ｔ３−ｔ２＜０．０００
を満たすことを特徴する光情報記録再生装置。
【請求項１１】
前記多層型光ディスクの各記録層の保護層厚の違いに起因して変動する球面収差を補正する球面収差補正素子を更に有する、
請求項９又は請求項１０に記載の光情報記録再生装置。
【請求項１２】
前記球面収差補正素子は、前記光源から射出された波長λの光束の発散角を光軸方向に移動することで変化させるカップリングレンズである、
請求項１１に記載の光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対物レンズの傾き角を調整する傾き角調整方法、及び該対物レンズを有する光情報記録再生装置に関連し、詳しくは、多層型高記録密度光ディスク用の対物レンズの傾き角を調整するのに適した傾き角調整方法、及び該対物レンズを有する光情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報を記録する記録媒体として、記録密度、保護層厚、記録層数等の異なる複数種類の光ディスクが規格化されると共に、各規格の光ディスクに対する情報の記録又は再生を行うのに適した光情報記録再生装置が種々提案され、実用化されている。例えば特許文献１には、多層ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に対する情報の記録又は再生を行うのに適した光情報記録再生装置の一例が記載されている。特許文献１に記載の光情報記録再生装置は、各記録層厚（各層の記録面を保護する保護層厚）の違いによって発生する球面収差を良好に補正するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７１７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年は、記録媒体の更なる高容量化が進み、ＤＶＤよりも記録密度が一層高い高記録密度光ディスクが実用化されている。この種の高記録密度光ディスクとして、例えばＢＤ（Blu-ray Disc）が普及している。高記録密度光ディスクについても多層化技術が研究されており、多層型高記録密度光ディスクの規格化が進められている。
【０００５】
高記録密度光ディスクに対する情報の記録又は再生には、ＤＶＤの場合と比較して、波長の短いレーザーとＮＡの高い対物レンズが用いられる。そのため、高記録密度光ディスク使用時は、対物レンズの偏心や光ディスクの傾きに対するコマ収差の発生感度が一層高い。対物レンズの偏心に起因する偏心コマ収差やＬＤ（Laser Diode）設置誤差、反射プリズム等の個体差や取付誤差による入射光束の傾きで発生する軸外コマ収差は、一般に、対物レンズを光情報記録再生装置に取り付けて傾き角を調整し、逆向きのコマ収差を発生させることによって相殺される。
【０００６】
上記の一般的なコマ補正方法を特許文献１に記載の光情報記録再生装置に適用すると、例えばある一つの記録層でコマ収差が相殺されるように対物レンズの傾き角を調整することとなる。単層型高記録密度光ディスクの普及が進んでいることもあり、一般的に単層の光ディスクの保護層厚で傾き調整を行われている。しかし、このとき、他の記録層においては、コマ収差が相殺されず残存する。多層型高記録密度光ディスクの場合は、コマ収差の発生感度が高いため、他の記録層で残存するコマ収差を許容レベルに収めるのが難しい。すなわち、多層型高記録密度光ディスクに対しては、上記の一般的なコマ補正方法を適用することが難しいと考えられる。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多層型高記録密度光ディスク用の対物レンズの傾き角を調整するのに適した傾き角調整方法、及び該対物レンズを有する光情報記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る対物レンズの傾き角調整方法は、複数の記録層を有する多層型光ディスク又は光情報記録再生装置の光軸に対する該対物レンズの傾き角を調整する方法である。かかる傾き角調整方法は、多層型光ディスクに対する使用波長λ（単位：ｎｍ）、対物レンズの開口数ＮＡがそれぞれ、
３９０＜λ＜４２０  ・・・  （１）
０．７５＜ＮＡ＜０．９０  ・・・  （２）
であり、所定の透明平行平板を介してのスポット品質を所定の規格に適合するように対物レンズの傾き角を決定する傾き角決定ステップと、該決定された傾き角まで対物レンズを傾ける傾き角変化ステップとを有し、所定の透明平行平板の厚みをｔ１（単位：ｍｍ）と定義し、軸外光束が対物レンズに入射した時のコマ収差の発生が最も少ない設計上の保護層厚をｔ２（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件（３）
−０．０１５＜ｔ１−ｔ２＜０．００５  ・・・  （３）
を満たすことを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る対物レンズの傾き角調整方法によれば、保護層厚ｔ２に近い厚みｔ１の透明平行平板を選択して多層型高記録密度光ディスク用の対物レンズの傾き角調整を行うことにより、当該光ディスクの全ての記録層で残存収差が少なく良好な特性が保証される。条件（３）の下限を下回ると、設計上軸外光束が入射した時のコマ収差の発生が最も少ない保護層厚よりも厚い保護層厚、例えば一般的な保護層厚０．１００ｍｍの高記録密度光ディスクにおける性能の劣化が大きい。条件（３）の上限を上回ると、軸外光束の方向によっては多層型高記録密度光ディスクの少なくとも一つの記録層でコマ収差や非点収差が大きく劣化する不具合が生じる。
【００１０】
なお、各記録層における軸外コマ収差をバランス良く補正することのみを考慮した場合は、保護層厚ｔ２を最も厚い記録層と最も薄い記録層の中心の厚みと等しい値に設定するのが最適である。それに対し、保護層厚ｔ１は、各記録層における非点収差の補正も考慮すると保護層厚ｔ２よりも薄い方が好ましい。そのため、条件（３）は、プラスよりもマイナスの範囲を広く規定している。また、各記録層におけるコマ収差を等価に考えた場合にはマイナスの範囲をさらに広く設定する方が好ましい。しかしながら、保護層厚がほぼ０．１００ｍｍである単層型高記録密度光ディスク、保護層厚がほぼ０．０７５ｍｍと０．１００ｍｍに２層の記録層を有する多層型高記録密度光ディスク、保護層厚がほぼ０．０５０ｍｍから０．１００ｍｍまでに３層以上の記録層を有する多層型高記録密度光ディスクを考慮した場合には、全て規格の高記録密度ディスクにある保護層厚０．１００ｍｍの記録層での性能が重視される必要がある。条件（３）の下限を下回ると、重視されるべき０．１００ｍｍでの性能劣化が大きくなってしまう。
【００１１】
本発明に係る対物レンズの傾き角調整方法は、対物レンズからの波面を所定の透明平行平板を介して観測する波面観測ステップをさらに有する方法としてもよい。この場合、傾き角決定ステップでは、観測された波面に基づいて傾き角が決定される。傾き角変化ステップでは、決定された傾き角まで対物レンズが傾けられる。観測される波面が所定の規格に適合するまで波面観測ステップから傾き角変化ステップまでが繰り返し行われる。傾き角を決定するための因子は、上記観測波面に限らず、所定の透明平行平板を介して観測されるスポット形状や測定されるジッターであってもよい。何れの因子を用いる場合も、対物レンズの傾き角はほぼ同一の傾き角に決定される。
【００１２】
本発明に係る対物レンズの傾き角調整方法は、多層型高記録密度光ディスクの各記録層でより良好な特性を持つことを考慮すると、次の条件（４）
−０．０１５＜ｔ１−ｔ２＜０．０００  ・・・  （４）
を満たしてもよい。
【００１３】
本発明に係る対物レンズの傾き角調整方法は、多層型高記録密度光ディスクの全ての記録層でより一層良好な軸外特性を保証するため、最も薄い保護層厚をｔｍｉｎと定義し、最も厚い保護層厚をｔｍａｘと定義した場合に、次の条件（５）
ｔｍｉｎ＜ｔ２＜ｔｍａｘ  ・・・  （５）
を満たしてもよい。
【００１４】
本発明に係る対物レンズの傾き角調整方法は、多層型高記録密度光ディスクの各記録層の一般的な保護層厚が０．０５０ｍｍ〜０．１００ｍｍの範囲に収まることを考慮すると、次の条件（６）、（７）
０．０４５＜ｔ１＜０．１０５  ・・・  （６）
０．０６０＜ｔ２＜０．１００  ・・・  （７）
を満たしてもよい。
【００１５】
本発明に係る対物レンズの傾き角調整方法は、多層型高記録密度光ディスクの各記録層でより良好な特性を持つことを考慮すると、次の条件（８）、（９）
０．０７０＜ｔ１＜０．０８０  ・・・  （８）
０．０６５＜ｔ２＜０．０９５  ・・・  （９）
を満たしてもよい。
【００１６】
本発明に係る対物レンズの傾き角調整方法においては、例えば、スポット品質が所定の規格に適合した時に透明平行平板を介して観測される波面のコマ収差成分が実質的に０である。
【００１７】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る光情報記録再生装置は、波長λ（単位：ｎｍ）の光束を射出する光源と、上記の傾き角調整方法を用いて傾き角が調整された対物レンズとを有することを特徴とする。
【００１８】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る光情報記録再生装置は、別の側面によれば、波長λ（単位：ｎｍ）の光束を射出する光源と、該射出された波長λの光束を複数の記録層を有する多層型光ディスクの各記録面上に集光する対物レンズとを有し、波長λ、対物レンズの開口数ＮＡがそれぞれ、
３９０＜λ＜４２０  ・・・  （１）
０．７５＜ＮＡ＜０．９０  ・・・  （２）
であり、
軸外光束が対物レンズに入射した時のコマ収差の発生が最も少ない設計上の保護層厚をｔ２（単位：ｍｍ）と定義し、多層型光ディスクに対する情報の記録又は再生を行ったときにコマ収差が最小となる該多層型光ディスクの保護層厚をｔ３（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件（１０）
−０．０１５＜ｔ３−ｔ２＜０．００５  ・・・  （１０）
を満たすように構成される。
【００１９】
本発明に係る光情報記録再生装置は、多層型高記録密度光ディスクの各記録層でより良好な特性を持つことを考慮すると、次の条件（１１）
−０．０１５＜ｔ３−ｔ２＜０．０００  ・・・  （１１）
を満たしてもよい。
【００２０】
本発明に係る光情報記録再生装置は、多層型光ディスクの各記録層の保護層厚の違いに起因して変動する球面収差を補正する球面収差補正素子を更に有する構成としてもよい。
【００２１】
かかる球面収差補正素子には、例えば光源から射出された波長λの光束の発散角を光軸方向に移動することで変化させるカップリングレンズが想定される。また、透過する光に位相差を与えて球面収差補正を行う液晶収差補正素子や回折光学素子等も想定される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、多層型高記録密度光ディスク用の対物レンズの傾き角を調整するのに適した傾き角調整方法、及び該対物レンズを有する光情報記録再生装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態の対物レンズの傾き角調整装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】保護層厚ごとの対物レンズの傾き角とコマ収差との関係をまとめて示す図である。
【図３】設計保護層厚ｔ２に対する調整ディスク厚ｔ１の厚みとコマ収差の方向との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態の多層型高記録密度光ディスク用の対物レンズの傾き角調整方法について説明する。なお、本明細書において、光情報記録再生装置と記した場合には、「情報の記録専用装置」、「情報の再生専用装置」、「情報の記録及び再生兼用装置」の全てを含む。
【００２５】
図１は、本実施形態の対物レンズの傾き角調整装置１００の構成を概略的に示す図である。傾き角調整装置１００は周知の装置であり、図１に示されるように、顕微鏡１０、撮像カメラ１１、コントローラ１２、モニタディスプレイ１３を有している。本実施形態では、傾き角調整装置１００に、光ピックアップ１５を搭載した光情報記録再生装置１４がセットされる。光ピックアップ１５には、調整対象である多層型高記録密度光ディスク用の対物レンズ１が取り付けられている。光情報記録再生装置１４、光ピックアップ１５は、図面を簡略化する便宜上、矩形状（破線）で簡単に示している。なお、調整対象には、多層型高記録密度光ディスク用の対物レンズに限らず、高記録密度光ディスクよりも記録密度の低い別の規格の多層ディスク用の対物レンズも含まれる。また、保護層厚の異なる複数種類の規格の光ディスクに対応した複数規格互換の対物レンズも含まれる。
【００２６】
本実施形態では、高記録密度光ディスクとして例えばＢＤを想定している。使用波長をλ（単位：ｎｍ）と定義し、対物レンズ１の開口数をＮＡと定義した場合に、次の条件（１）、（２）
３９０＜λ＜４２０  ・・・  （１）
０．７５＜ＮＡ＜０．９０  ・・・  （２）
が満たされる。
【００２７】
光情報記録再生装置１４には、多層型高記録密度光ディスクに対する情報の記録又は再生用のレーザー光源部３５が設置されている。本実施形態の傾き角調整工程において、レーザー光源部３５は、傾き角変更後の対物レンズ１からの光束のスポット品質が所定の規格に適合するか否かを検査するためのスポット品質測定用レーザー光源として利用される。レーザー光源部３５から射出されたレーザー光束Ｐ１は、カップリングレンズ３６、立ち上げミラー３７を介して対物レンズ１に入射する。
【００２８】
カップリングレンズ３６は、図示省略された駆動機構により光軸方向に移動自在である。カップリングレンズ３６は、光軸方向の移動量に応じてレーザー光束Ｐ１の発散角を変化させる。多層型高記録密度光ディスクの各記録層の保護層厚の違いや温度・波長の変化に起因して変動する球面収差は、レーザー光束Ｐ１の発散角の変化によって相殺される。なお、カップリングレンズ３６は、各記録層の保護層厚の違いや温度・波長の変化に起因して変動する球面収差を補正する別の素子に置き換えることができる。別の素子には、例えば透過する光に位相差を与えて球面収差補正を行う液晶収差補正素子や回折光学素子等が想定される。
【００２９】
対物レンズ１は、図示省略された傾き調整機構により、レンズホルダ３８に対して傾き調整自在に支持されている。レンズホルダ３８も光情報記録再生装置１４又は光ピックアップ１５と同様に、図面を簡略化する便宜上、矩形状（破線）で簡単に示している。光情報記録再生装置１４は、本実施形態の傾き角調整工程においては、調整ディスク２６（透明平行平板）が取り付けられる。調整ディスク２６は、実際に使用する光ディスク（の保護層）をエミュレートする役割を果たす。立ち上げミラー３７からのレーザー光束Ｐ１は、対物レンズ１、調整ディスク２６を介して顕微鏡１０に入射する。
【００３０】
撮像カメラ１１は、顕微鏡１０による調整ディスク２６上のスポット像を撮像してコントローラ１２に出力する。モニタディスプレイ１３の表示画面上には、コントローラ１２によって信号処理されたスポット画像が表示される。なお、顕微鏡１０は、調整ディスク２６上のスポット画像が表示画面上に写るように、焦点合わせと共に、対物レンズ１との光軸方向と垂直な面方向への位置合わせが行われる。光軸方向と垂直な面方向への位置合わせとは、例えば調整ディスク２６を介したレーザー光束Ｐ１の光量分布が対物レンズ１のトラッキング方向及びトラッキング方向に垂直なラジアル方向に対して略対称となるように調整することである。このとき、コマ収差の少ない集光スポットを得ることができる。
【００３１】
次に、モニタディスプレイ１３の表示画面上に表示されるスポット画像が最適となるように、すなわち、スポット画像のメインローブが略円形であり、さらにメインローブ周辺に現れる１次リングがスポットの中心に対して回転対称に生じるように、対物レンズ１の傾き角を決定し、決定された傾き角となるように対物レンズ１を調整する。スポット画像の観測を行いながら対物レンズ１の傾き角調整が行われ、所定のスポット品質に適合すると、対物レンズ１がレンズホルダ３８に接着固定される。以上が傾き調整工程の概説である。
【００３２】
なお、対物レンズの傾き調整は、スポット形状の観測結果に基づいて行う形態に限らない。例えば干渉縞測定装置を用いて波面収差やコマ収差を観測しながら波面収差やコマ収差が最小となるように対物レンズの傾き調整を行う形態も想定される。また、ジッターを観測しながらジッターが最小となるように対物レンズを傾き調整してもよい。または、以下に示す条件（３）を満たす保護層厚ｔ１を介して対物レンズの波面収差測定を行い、算出した測定値と対物レンズの感度とから傾き量を算出して傾き調整を行う形態であってもよい。
【００３３】
同一品質ロットの対物レンズは、調整すべき傾き角が実質的に等しい。そこで、例えば上記傾き調整工程による傾き調整を複数個の対物レンズにだけ行い、傾き調整後の対物レンズにオートコリメータからのレーザー光を照射して、対物レンズの平坦部からの反射光の位置を把握しておく。残りの対物レンズについては、スポット形状等の観測を行わず、上記反射光の位置が再現されるように傾き調整を行う。これにより、リードタイムの大幅な短縮が達成される。なお、反射光の検出は、オートコリメータによらず、他の測定手段を用いてもよい。
【００３４】
傾き調整はレンズとディスク（光学系の光軸）との相対的な傾きを調整すれば良く、レンズ自身を傾ける方法やレンズホルダを傾ける方法であっても良い。
【００３５】
ところで、調整対象が単層ディスク用の対物レンズの場合は、当該単層ディスクの保護層厚に相当する厚みを持つ調整ディスク２６が選択される。一方、多層型高記録密度光ディスク用の対物レンズ１の場合は、保護層厚が記録層ごとに異なると共に収差に対する発生感度が高いという事情がある。そのため、単層ディスク用の対物レンズの場合と同じ基準で調整ディスク２６の厚みを選択することはできない。全ての記録層で良好な軸外特性を保証するには、適切な厚みの調整ディスク２６を選択した上で傾き角調整を行う必要がある。
【００３６】
多層型高記録密度光ディスクの全ての記録層で良好な軸外特性を保証するため、３次コマ収差が最小（＝０）となる傾き角を決定するときに用いるディスク、すなわち調整ディスク２６で想定される多層型高記録密度光ディスクの保護層厚をｔ１（単位：ｍｍ）と定義し、軸外特性が最も良好な（軸外光束が入射した時の３次コマ収差の発生が最も少ない）設計上の保護層厚をｔ２（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件（３）
−０．０１５＜ｔ１−ｔ２＜０．００５  ・・・  （３）
を満たすように対物レンズ１を設計すると共に調整ディスク２６を選択する。すなわち、調整ディスク厚ｔ１と設計保護層厚ｔ２とを近似した値に設定する。
【００３７】
調整ディスク厚ｔ１は、傾き角調整工程を経て完成した光情報記録再生装置１４を用いて光ディスクに対する情報の記録又は再生を行ったときに３次コマ収差が最小となる光ディスクの保護層厚ｔ３（単位：ｍｍ）と同じである。すなわち、完成後の光情報記録再生装置１４は、次の条件（１０）
−０．０１５＜ｔ３−ｔ２＜０．００５  ・・・  （１０）
を満たす。
【００３８】
対物レンズ１の良好な傾き調整を行うには、次の条件（４）又は（１１）
−０．０１５＜ｔ１−ｔ２＜０．０００  ・・・  （４）
−０．０１５＜ｔ３−ｔ２＜０．０００  ・・・  （１１）
を満たすのがより一層好ましい。
【００３９】
設計保護層厚ｔ２は、別の表現によれば、対物レンズ１の瞳周辺における球面収差ＳＡと正弦条件違反量ＳＣとが略等しくなるときの光ディスクの保護層厚ｔ４（単位：ｍｍ）と定義される。すなわち、傾き角が調整される対物レンズ１は、次の条件（１２）
−０．０１５＜ｔ１−ｔ４＜０．００５  ・・・  （１２）
を満たす。
【００４０】
上記においては、次の条件（１３）
−０．０１５＜ｔ１−ｔ４＜０．０００  ・・・  （１３）
を満たすのがより一層好ましい。
【００４１】
図２は、光ディスクの保護層厚ごとの対物レンズ１の傾き角とコマ収差との関係をまとめて示す図である。図２に示される特性は、カップリングレンズ３６を光ディスクの保護層厚に応じて移動させて球面収差を補正した状態で求められている。図２中、縦軸が３次コマ収差（単位：λｒｍｓ）を示し、横軸が傾き角（単位：°）を示す。線種は、多層型高記録密度光ディスクの各記録層の保護層厚に対応する。実線が保護層厚０．０５０ｍｍを示し、破線が保護層厚０．０７５ｍｍを示し、点線が保護層厚０．０８２５ｍｍを示し、一点鎖線が保護層厚０．１００ｍｍを示す。
【００４２】
カップリングレンズ３６が移動すると対物レンズ１に入射する光束の発散度が変化するため、正弦条件違反量ＳＣが変化する。また、カップリングレンズ３６の移動に拘わらず対物レンズ１の有効径が変化しないとした場合には、ＮＡが変化するためコマ収差の発生量が変化する。図２に示されるように、保護層厚が薄いほど対物レンズ１の傾き角に対するコマ収差の発生が大きい。すなわち、調整ディスク厚ｔ１が薄いほど調整時における対物レンズ１の傾き角を小さく抑えることができる。傾き角が小さいほどコマ及び非点収差の発生を多層型高記録密度光ディスクの全ての記録層で抑えるのに有利である。そのため、条件（３）は、プラスの範囲よりもマイナスの範囲が広く設定されている。つまり、調整ディスク２６は、厚みが設計保護層厚ｔ２よりも薄いものの方が選択の幅がある。条件（３）の下限を下回ると、例えば（単層型高記録密度光ディスクも含めて）最も普及している保護層厚０．１００ｍｍの高記録密度光ディスクにおける軸外特性の劣化が大きい。条件（３）の上限を上回ると、軸外光束の方向によっては多層型高記録密度光ディスクの少なくとも一つの記録層でコマ収差や非点収差が大きく劣化する不具合が生じる。
【００４３】
図３は、設計保護層厚ｔ２に対する調整ディスク厚ｔ１の厚みとコマ収差の方向との関係を示す図である。対物レンズ１の持つコマ収差の方向と軸外光により発生するコマ収差の方向の組み合わせは、角度の組み合わせとしては無数に存在する。その中で最も変化の大きい状態である対物レンズ１のコマ収差方向と軸外コマ収差の方向が同一の場合と、正反対の場合を示している。図３（ａ）、（ｂ）中、対物レンズ１は、矢印Ａ方向の正のコマ収差を有する。対物レンズ１は、軸外光束の影響により発生するコマ収差と対物レンズ１の持つコマ収差が図のレンズコマ方向と同等である場合には、それらの組み合わせにより残存するコマ収差を相殺し補正するため、矢印Ｂ方向に傾けられる。図３（ａ）は、調整ディスク厚ｔ１が設計保護層厚ｔ２よりも厚い場合を想定している。図３（ｂ）は、調整ディスク厚ｔ１が設計保護層厚ｔ２よりも薄い場合を想定している。
【００４４】
図３（ａ）の場合、軸外光束の方向が矢印Ｃ方向であるときに軸外光束によるコマ収差と対物レンズ１のコマ収差が増加方向となりコマ収差の補正のための対物レンズ１の傾き量が最も大きくなる。軸外光束の方向が矢印Ｄ方向であるときには、軸外光束により発生するコマ収差と対物レンズ１の持つコマ収差が相殺される。前者の場合、大きなコマ収差を補正するため、対物レンズ１を大きく傾ける必要がある。前者の場合は、更に、補正のための対物レンズ１の傾き方向と軸外光束の入射方向が非点収差をより大きく発生させる方向のため、各記録層での非点収差がより一層大きく発生し望ましくない。後者の場合、対物レンズ１の傾き角が小さく、対物レンズ１の傾き方向と軸外光束の入射方向が非点収差を相殺する方向のため、非点収差の発生が少なく好適である。
【００４５】
図３（ｂ）の場合、軸外光束の方向が矢印Ｃ’方向であるときに軸外光束によるコマ収差と対物レンズ１のコマ収差が増加方向となりコマ収差の補正のための対物レンズ１の傾き量が最も大きくなる。軸外光束の方向が矢印Ｄ’方向であるときには、軸外光束により発生するコマ収差と対物レンズ１の持つコマ収差が相殺される方向となりコマ収差の補正のための対物レンズ１の傾き量が最も小さくなる。前者の場合、コマ収差補正のために対物レンズ１を大きく傾ける必要がある。しかし、補正のための対物レンズ１の傾き方向と軸外光束の入射方向が非点収差を相殺する方向のため、非点収差の発生が少なく好適である。後者の場合、補正に必要な傾き角が負の場合には、対物レンズ１の傾き方向と軸外光束の入射方向がより非点収差を大きく発生させる方向であるが、対物レンズ１の傾き角が小さいため、非点収差の発生が抑えられる。しかし、保護層の厚いディスクを想定した場合のコマ収差の発生量は大きくなる。
【００４６】
各記録層におけるコマ収差をバランス良く補正することのみを考慮した場合、調整ディスク厚ｔ１と設計保護層厚ｔ２とを等しい値に設定するのが最適である。しかし、図３（ａ）、（ｂ）の２例の比較から分かるように、調整ディスク厚ｔ１は、非点収差を抑えるためには設計保護層厚ｔ２よりも薄い方が好ましい。この点からも、条件（３）は、プラスの範囲よりもマイナスの範囲が広く設定されている。
【００４７】
対物レンズ１は、多層型高記録密度光ディスクの全ての記録層でより一層良好な軸外特性を保証するため、各記録層の保護層厚のうち最も薄い保護層厚をｔｍｉｎと定義し、最も厚い保護層厚をｔｍａｘと定義した場合に、次の条件（５）
ｔｍｉｎ＜ｔ２＜ｔｍａｘ  ・・・  （５）
を満たす設計としてもよい。
【００４８】
条件（５）の下限を下回ると、保護層厚ｔｍａｘの記録層における軸外特性の劣化が大きい。条件（５）の上限を上回ると、保護層厚ｔｍｉｎの記録層における軸外特性の劣化が大きい。
【００４９】
多層型高記録密度光ディスクの各記録層の一般的な保護層厚が０．０５０ｍｍ〜０．１００ｍｍの範囲に収まることを考慮すると、調整ディスク厚ｔ１、設計保護層厚ｔ２はそれぞれ、次の条件（６）、（７）を満たすのがより一層好適である。
０．０４５＜ｔ１＜０．１０５  ・・・  （６）
０．０６０＜ｔ２＜０．１００  ・・・  （７）
【００５０】
多層型高記録密度光ディスクの各記録層で良好な特性を持つことを考慮すると、次の条件（８）、（９）
０．０７０＜ｔ１＜０．０８０  ・・・  （８）
０．０６５＜ｔ２＜０．０９５  ・・・  （９）
を満たすのがより一層好適である。
【００５１】
対物レンズ１は、光源側、光ディスク側の何れの面も非球面であることが望ましい。非球面の形状は、光軸からの高さがｈ（単位：ｍｍ）となる非球面上の座標点の該非球面の光軸上での接平面からの距離（サグ量）をＳＡＧと定義し、非球面の光軸上での曲率を１／ｒ（但し、ｒ（単位：ｍｍ）は曲率半径）と定義し、円錐係数をκと定義し、４次以上の偶数次の非球面係数をＡ４、Ａ６、・・・と定義した場合に、次の式で表される。対物レンズ１の各レンズ面を非球面にすることにより、球面収差やコマ収差等の諸収差を適切にコントロールすることが可能になる。
【数１】
0005563889.tif 000002
【００５２】
次に、具体的数値実施例１を説明する。実施例１の対物レンズ１の仕様、具体的には、使用波長、焦点距離、ＮＡ、倍率は、表１に示される。実施例１で使用される多層型高記録密度光ディスクＤ１は、３層ディスクである。多層型高記録密度光ディスクＤ１の各記録層の保護層厚は、０．０５０ｍｍ、０．０７５ｍｍ、０．１００ｍｍである。設計保護層厚ｔ２は、対物レンズ１を設計するにあたり、０．０５０ｍｍ〜０．１００ｍｍの間の値である０．０８２５ｍｍに設定されている。対物レンズ１は、レンズ面が互いに偏心している。対物レンズ１は、０．０３０λｒｍｓの３次コマ収差を持ち、光軸の傾きが２０′である。
【００５３】
【表１】
0005563889.tif 000003
【００５４】
傾き角調整工程を経て完成した光情報記録再生装置１４における対物レンズ１以降の多層型高記録密度光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成は、表２に示される。
【００５５】
【表２】
0005563889.tif 000004
【００５６】
表２において、面番号１、２はそれぞれ、対物レンズ１の光源側の面、光ディスク側の面を示す。面番号３は、多層型高記録密度光ディスクＤ１の保護層表面を、面番号４は、多層型高記録密度光ディスクＤ１の設計上の球面収差がゼロとなる保護層厚の厚みを、それぞれ示す。Ｒは、光学部材の各面の曲率半径（単位：ｍｍ）を、Ｄは、光学部材厚又は光学部材間隔（単位：ｍｍ）を、ｎは、括弧書き内の波長に対する光学部材の屈折率を、それぞれ示す。なお、非球面式におけるＲは、光軸上での曲率半径を示す。
【００５７】
対物レンズ１の光源側の面（面番号１）、光ディスク側の面（面番号２）は共に非球面である。各非球面形状は、多層型高記録密度光ディスクＤ１に対する情報の記録又は再生に最適に設計されている。各非球面形状を規定する円錐係数κ、非球面係数Ａ４、Ａ６、・・・は、表３に示される。各表における表記Ｅは、１０を基数、Ｅの右の数字を指数とする累乗を表している。
【００５８】
【表３】
0005563889.tif 000005
【００５９】
表４は、厚みの異なる調整ディスク２６を使用して傾き角調整を行ったときの残存収差（３次コマ収差ＣＭ３、３次非点収差ＡＳ３）をまとめたものである。調整ディスク２６の調整ディスク厚ｔ１は、０．０５０ｍｍ、０．０７０ｍｍ、０．０７５ｍｍ、０．０８２５ｍｍ、０．０８７ｍｍ、０．１００ｍｍの６種類を想定している。表４中、「レンズコマを増加させる方向」は、調整ディスク厚ｔ１が０．０８７ｍｍ、０．１００ｍｍである場合には矢印Ｃ方向（図３（ａ）参照）であり、調整ディスク厚ｔ１が０．０５０ｍｍ、０．０７０ｍｍ、０．０７５ｍｍである場合には矢印Ｃ’方向（図３（ｂ）参照）である。また、「レンズコマを減少させる方向」は、調整ディスク厚ｔ１が０．０８７ｍｍ、０．１００ｍｍである場合には矢印Ｄ方向（図３（ａ）参照）であり、調整ディスク厚ｔ１が０．０５０ｍｍ、０．０７０ｍｍ、０．０７５ｍｍである場合には矢印Ｄ’方向（図３（ｂ）参照）である。「ＣＧ厚」は、多層型高記録密度光ディスクＤ１の各記録層の保護層厚を示す。「レンズＴｉｌｔ［°］」の初期値の欄に記載された収差は、傾き角が０°のときの値を示す。傾き角が記載された欄の収差は、傾き角の調整が完了したときの値を示す。
【００６０】
【表４】
0005563889.tif 000006
【００６１】
対物レンズ１の傾き角は、表４に示されるように、３次コマ収差ＣＭ３が調整ディスク厚ｔ１と同じ保護層厚でほぼ０になるように調整される（０．０５０ｍｍ、０．０７５ｍｍ、０．１００ｍｍの例を参照）。一方、調整ディスク厚ｔ１が０．０７０ｍｍ、０．０８２５ｍｍ、０．０８７ｍｍである場合は、多層型高記録密度光ディスクＤ１の何れの記録層の保護層厚においても３次コマ収差ＣＭ３が０にならない。しかし、３次コマ収差ＣＭ３は、保護層厚に対してリニアに変化する。各保護層厚における３次コマ収差ＣＭ３の値を線で結ぶと、３次コマ収差ＣＭ３は、調整ディスク厚ｔ１が０．０７０ｍｍ、０．０８２５ｍｍ、０．０８７ｍｍである場合も、調整ディスク厚ｔ１と同じ保護層厚でほぼ０になる。
【００６２】
調整ディスク厚ｔ１が０．０７０ｍｍ、０．０７５ｍｍ、０．０８２５ｍｍ、０．０８７ｍｍである場合、条件（３）が（又は条件（１０）若しくは（１２）が）満たされる。これらの調整ディスク厚ｔ１を選択して傾き角調整を行う場合は、表４に示されるように、多層型高記録密度光ディスクＤ１の全ての記録層における軸外特性が何れの方向においても良好である。
【００６３】
調整ディスク厚ｔ１が０．０５０ｍｍ、０．１００ｍｍである場合は、条件（３）が（又は条件（１０）若しくは（１２）が）満たされない。具体的には、調整ディスク厚ｔ１が０．０５０ｍｍの場合は、条件（３）の下限を下回る。この場合、軸外光束の方向が矢印Ｃ’方向（図３（ｂ）参照）であるときに重視されるべき０．１００ｍｍでの特性が悪化する。調整ディスク厚ｔ１が０．１００ｍｍの場合は、条件（３）の上限を上回り、軸外光束の方向が矢印Ｃ方向（図３（ａ）参照）であるときに０．０５０ｍｍでの特性が著しく劣化する。０．１００ｍｍの記録層は、全てのディスク規格で存在するため、普及している数量が多い。また、多層型高記録密度光ディスクでは、保護層表面から０．１００ｍｍの記録層との間に他の記録層を含むため、層間のクロストークにより性能劣化がしやすい。このような事情により、０．０５０ｍｍでの性能よりも０．１００ｍｍでの性能を重視する必要がある。そこで、実施例１においては、０．１００ｍｍの記録層での収差許容量を０．０４０λｒｍｓとし、０．０５０ｍｍの記録層での収差許容量を０．０７０λｒｍｓとしている。マレシャルの基準では、ストレール強度０．８以上、すなわち０．０７０λｒｍｓ以下に収差を抑える必要がある。そのため、０．０５０ｍｍの記録層では限界上限まで許容し、０．１００ｍｍの記録層ではマレシャルの基準に対し０．０３０λｒｍｓの余裕分を見込んだ。
【００６４】
なお、実施例１において、傾き角調整時は、対物レンズ１の設計上の温度（例えば３５℃）と同じ温度を想定している。但し、傾き角調整時の温度が設計上の温度と異なる場合も、傾き角の調整精度に大きく影響することはない。
【００６５】
以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  対物レンズ
１４  光情報記録再生装置
１５  光ピックアップ
１００  傾き角調整装置
【図１】
0005563889.tif 000007
【図２】
0005563889.tif 000008
【図３】
0005563889.tif 000009